Önce gölgenin ne olduğunu tanımlamamız gerekiyor. Gölge, optikte genellikle bir cismin gelen ışığı tamamen engellediği ve ışığın doğrudan ulaşamadığı karanlık bölge olarak tanımlanmakta. Bu tanıma göre, bir bölgenin gölge sayılabilmesi için ışık kaynağından gelen doğrusal ışınların o bölgeye hiç ulaşmaması gerekiyor. Bu tamamen karanlık bölgeye umbra (tam gölge), ışığın sadece bir kısmının ulaştığı kısmen aydınlık bölge de mevcutsa buna da penumbra (yarı gölge) denmekte.
Burada önemli bir ayrım var: Penumbra, cismin yarı saydam olmasından değil; ışık kaynağının geniş bir yüzeye sahip olmasından kaynaklanır. Yani Güneş gibi uzamsal boyutu olan bir kaynak söz konusuysa, bir engel hem umbra hem de penumbra bölgeleri oluşturur.
Tam spektrum dikkate alındığında ise günlük hayatta 'opak' kabul ettiğimiz birçok cisim aslında bazı dalga boylarını geçiriyor. Bu durumda bu cisimleri tamamen engelleyici (opak) olarak değil, belirli dalga boylarını geçiren spektral seçici geçirgen yani optik filtreler olarak tanımlamamız gerekiyor. Bu da bu engeller arkasındaki olgunun tanımının bağlama göre değişiklik gösterebileceği sonucuna ulaştırıyor.
Sorunuza dönersek: Güneş noktasal bir kaynak olmadığı için, önüne bir cisim geldiğinde hem umbra hem penumbra oluşabilir. Ancak tüm spektrum göz önüne alındığında, gölge dediğimiz bölgelere dahi bazı dalga boylarında ışık ulaşabilir. Yani gölgeler mutlak karanlıkta değildir. Ama belirli bir dalga boyu (örneğin sadece kırmızı) için bakarsak, eğer bu dalga boyu tamamen engelleniyorsa, o dalga boyu için gölge oluşur. Örneğinizde atmosfer tüm bir dalga boyunu tamamen engellemediği için, yüzeye ulaşan ışık azalması teknik anlamda bir gölge sayılamaz. Bu, daha çok bir ışık yoğunluğu düşüşüdür ve yukarıdaki gölge tanımına tam olarak uymaz.
